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基于近红外吸收光谱技术的高精度CO_(2)检测系统的研制
被引量：
10
1
作者
李恒宽
朴亨
+7 位作者
王鹏
姜炎坤
李峥
陈晨
曲娜
白晖峰
王彪
李美萱
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2023年第3期107-113,共7页
为了准确测量地震断裂带溢出的痕量CO_(2)气体浓度,文中采用可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术,选取波数4978.202 cm^(-1)作为CO_(2)检测系统的吸收谱线,采用有效光程为40 m的多通池,以STM32作为主控和数据处理核心器件,研制了高精度...
为了准确测量地震断裂带溢出的痕量CO_(2)气体浓度,文中采用可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术,选取波数4978.202 cm^(-1)作为CO_(2)检测系统的吸收谱线,采用有效光程为40 m的多通池,以STM32作为主控和数据处理核心器件,研制了高精度CO_(2)检测系统。针对系统中的探测器噪声与光学干涉条纹噪声,利用卡尔曼-小波分析算法滤波提升系统性能。实验表明,与滤波前相比,系统在50 ppmv CO_(2)浓度下的二次谐波信噪比提升了2.06倍。在不同CO_(2)浓度下(50、300、1000、4000、8000 ppmv),系统误差为2.57%~2.66%。系统测量4000 ppmv浓度下的CO_(2)时检测精密度达到20.9 ppmv。利用Allan方差分析得出,积分时间在约61 s时对应的最低探测下限(MDL)为5.2 ppmv,实现了对CO_(2)气体的高精度测量。结果表明,所设计的高精度CO_(2)系统可以在气体检测领域为预测地震前兆提供良好前景。
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关键词
痕量CO_(2)
高精度
TDLAS技术
卡尔曼-小波分析
二次谐
波
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职称材料
题名
基于近红外吸收光谱技术的高精度CO_(2)检测系统的研制
被引量：
10
1
作者
李恒宽
朴亨
王鹏
姜炎坤
李峥
陈晨
曲娜
白晖峰
王彪
李美萱
机构
吉林大学仪器科学与电气工程学院
吉林建筑科技学院电气信息工程学院
北京智芯微电子科技有限公司
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
吉林工程技术师范学院量子信息技术交叉学科研究院
出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2023年第3期107-113,共7页
基金
国家重点研发计划(2018YFC1503802)
吉林省科技发展计划项目(20200201050JC,20220203016SF)
+1 种基金
吉林省发改委产业技术研究与开发项目(2022C045-5)
长春市科技发展计划项目(21ZGG14)。
文摘
为了准确测量地震断裂带溢出的痕量CO_(2)气体浓度,文中采用可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术,选取波数4978.202 cm^(-1)作为CO_(2)检测系统的吸收谱线,采用有效光程为40 m的多通池,以STM32作为主控和数据处理核心器件,研制了高精度CO_(2)检测系统。针对系统中的探测器噪声与光学干涉条纹噪声,利用卡尔曼-小波分析算法滤波提升系统性能。实验表明,与滤波前相比,系统在50 ppmv CO_(2)浓度下的二次谐波信噪比提升了2.06倍。在不同CO_(2)浓度下(50、300、1000、4000、8000 ppmv),系统误差为2.57%~2.66%。系统测量4000 ppmv浓度下的CO_(2)时检测精密度达到20.9 ppmv。利用Allan方差分析得出,积分时间在约61 s时对应的最低探测下限(MDL)为5.2 ppmv,实现了对CO_(2)气体的高精度测量。结果表明,所设计的高精度CO_(2)系统可以在气体检测领域为预测地震前兆提供良好前景。
关键词
痕量CO_(2)
高精度
TDLAS技术
卡尔曼-小波分析
二次谐
波
Keywords
trace amounts of CO_(2)
high precision
TDLAS technology
Kalman
-
wavelet analysis
second harmonic
分类号
TN219 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于近红外吸收光谱技术的高精度CO_(2)检测系统的研制
李恒宽
朴亨
王鹏
姜炎坤
李峥
陈晨
曲娜
白晖峰
王彪
李美萱
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2023
10
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职称材料
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